Избавляемся от тактования газового котла

Избавляемся от тактования газового котла

Газовый котел часто располагается в домах вне городских условий, в небольших предприятиях и торговых центрах. Его задача — поддерживать необходимую температуру воздуха в помещении, в некоторых случаях — обеспечить горячее водоснабжение. Умная автоматика в современных котлах включает нагрев только в том случае, если температура теплоносителя (как правило, это вода) или воздуха в помещении опустится ниже заданной отметки. Таким образом предполагается не только сберечь топливо, но и уменьшить износ прибора в целом. При определенных сценариях может возникнуть так называемое тактование. Про него и поговорим.

Чем плох переизбыток мощности?

Рассмотрим настройку мощности газового котла на примере двухконтурного прибора Protherm Gepard 23 MTV. Данная модель является аналогом агрегата Protherm Panther (Пантера). Тот же производитель, который выпускает газовые устройства Protherm, на другом производстве изготавливает котлы торговой марки Vaillant. Их цена на порядок дороже, так как в них используются более качественные комплектующие. По конструкции и настройкам газовые устройства Vaillant очень похожи на модели Protherm.

В инструкции по эксплуатации сказано, что полезная тепловая мощность котла Protherm Gepard 23 MTV регулируется в пределах от максимальной — 23,3 кВт до минимальной — 8,5 кВт. На производстве агрегаты настраивают на мощность 15 кВт.

Хорошо, если отопительная система, к которой подключают газовый котел, имеет мощность в пределах возможности горелочного устройства, в нашем случае – от 8,5 до 23,3 кВт. А как быть, если для имеющихся радиаторов нужна меньшая производительность?

К примеру, возьмем квартиру площадью 50 м². Для ее отопления имеются радиаторы тепловой мощностью 4 кВт. Монтажники установили газовый котел, но не настроили подходящую мощность. Система отопления на 4 кВт будет не способна принять установленную производительность агрегата в 15 кВт. Большая разница между производимым и необходимым показателем делает невозможным автоматическую настройку котла. Тогда требуется отрегулировать устройство своими руками.

Обратите внимание! Специалисты категорически не рекомендуют устанавливать газовый котел, мощность которого значительно превышает необходимую. Это приводит к цикличности работы агрегата и быстрому выходу его из строя.

В характеристиках газового котла Protherm Gepard 23 MTV указано, что КПД устройства при работе на полной тепловой мощности составляет 93,2%, а на минимальной — 79,4%. Если агрегат будет работать на производительности 4 кВт, то его КПД снизится еще больше. Получается, что почти четвертая часть тепловой энергии будет «вылетать в трубу».

Что такое калькулятор расчета мощности газового котла?

Узнайте здесь, как увеличить и как уменьшить мощность газового котла?

Цикличность газового агрегата и ее последствия

Цикличность или «тактование» газового котла подразумевает, что горелка после включения быстро отключается при достижении жидкостью заданной температуры в трубе на выходе из агрегата. Но батареи при этом не успевают прогреться. Через небольшой период циркуляционный насос прогоняет в контур агрегата холодную воду из системы отопления, и горелка включается снова.

Сложность заключается еще и в том, что трубы отопления малой мощности имеют меньший диаметр и выше гидравлическое сопротивление, соответственно, теплоноситель в них течет медленнее. Если с большой мощностью нагревать жидкость в теплообменнике, то она достигнет заданной температуры очень быстро и горелка отключится. В то же время остальная масса воды, которая не успела дойти до горелки, останется холодной.

Автоматика без участия человека не сможет среагировать на ситуацию и отрегулировать оптимальную мощность устройства.

Обратите внимание! При правильных настройках отопительной системы разность температур на входе и обратке должна составлять не более 15ºC.

Цикличность газового котла значительно снижает срок службы агрегата и увеличивает расход топлива. Известно, что наибольший износ узлы терпят в момент включения. Также при зажигании к горелке подводится максимальная порция газа, большая часть которого улетучивается в трубу. Частое перезажигание горелочного устройства еще больше повышает расход топлива и снижает КПД. Чтобы избежать этого, требуется отрегулировать мощность агрегата, то есть уровнять производительность газового котла и системы отопления.

Переизбыток мощности

Ни в коем случае нельзя устанавливать котел большей мощности, чем требуется для определенного помещения. Необходимо точно рассчитать требуемую мощность. Ведь недостаток или переизбыток мощности может негативно сказаться на работе оборудования. Поэтому если самостоятельно произвести расчет требуемой мощности у вас не получилось, то можно обратиться к специалистам, которые верно произведут все расчеты.

Но для того чтобы определить мощность недостаточно знать площадь отапливаемого помещения. На значение мощности влияют следующие факторы:

• Материал стен дома;
• Материал окон и дверей;
• Площадь помещения;
• Климатические условия вашей местности.

Но в интернете есть много ресурсов, где можно найти онлайн-расчеты мощности. Для приблизительного расчета можно воспользоваться ими.

Но если вы купили отопительный котел и заметили что мощность намного больше требуемой, то необходимо решать эту проблему. Для начало нужно узнать, как часто может включаться котел при нормальной работе. Для того чтобы обеспечить нормальный режим работы для котла с повышенной мощностью необходимо установить в гидравлическую систему четырехходовой смесительный клапан. Такой вариант покажет отличные результаты. Но и придется потратить немалую часть своих средств.

Если в вашем приборе горелка многоступенчатая, то можно попробовать способ понижения горелки.

Еще один способ заключается в подключении бойлера к котлу. В таком варианте помимо понижения мощности газового отопительного котла можно будет обеспечить дом горячим водоснабжением.
Для того чтобы определить мощность одноконтурного и двухконтурного котла отопления необходимо использовать разные схемы. Лучше выбирать котлы с минимальной мощностью, которая требуется для отопления вашего дома.

Для того чтобы исправить проблему частого включения котла, а также снизить расход топлива можно использовать термогидравлический распределитель вместо смесительного клапана. Стоимость его конечно намного больше, но результат намного эффективнее.

Модулирующие горелки, протокол OpenTherm и погодозависимая автоматика

На сегодняшний день самыми современными и технологически совершенными системами управления отоплением являются приборы, работающие под управлением протокола OpenTherm.

Не вдаваясь в узкоспециализированные подробности, рассмотрим три главных особенности, которые отличают оборудование с OpenTherm от описанного выше.

Особенность первая: управление модуляцией пламени

Появление новых газовых котлов с горелками, способными управлять модуляцией пламени, открыло новые возможности в организации экономичного и эффективного отопления. Поясним, что модуляцией пламени называется регулирование мощности нагрева. При слишком большой мощности происходит частое включение и выключение котла (тактование), а при малой – достижение заданной температуры делается невозможным. Т.е. наилучшей модуляцией пламени считается уровень горения, при котором котел не выключается, и достигнуто заданное значение температуры. Иными словами, управление модуляцией пламени – это способность автоматики котла, в зависимости от внешних условий, оптимально изменять интенсивность горения пламени горелки, не выключая её. Ни один из описанных выше способов управления котлом не может управлять модуляцией пламени. Для работы с новыми горелками был придуман протокол OpenTherm, который позволил эффективно объединить функционирование новых горелок с возможностями «умной» погодозависимой автоматики и электроники.

Особенность вторая: работа с автоматикой

По сути дела, OpenTherm – это мост, который был проложен между производителями котлов и производителями прочей электроники и автоматики. Единый, не зависящий ни от кого, протокол стандартно описывает все основные команды по работе с модулирующими горелками. Это позволяет подключить к нему самое разнообразное оборудование: от термостата до программируемых термоконтроллеров, к которым может быть присоединено большое количество термодатчиков. Современные термоконтроллеры представляют собой программируемые приборы, которые в состоянии обрабатывать показания термодатчиков, расположенных как в различных зонах отапливаемого объекта, так и на улице. Теплоконтроллер поддерживает заданное значение целевой температуры и может его изменять в зависимости от команд пользователя, времени суток или дня недели. Анализируя полученные данные температуры снаружи и внутри помещения, контроллер задает погодозависящий режим работы для модулирующей горелки котла и насосов (см. рис.3).

Рис.3. Регулирование температуры теплоинформатором Teplocom Cloud

На графике мы можем видеть, что горелка практически не выключается, а только меняет интенсивность своего горения. При этом, вне зависимости от внешних условий, график целевой температуры меняется крайне незначительно и лежит в границах гистерезиса теплосистемы. Дополнительными преимуществами этой системы управления является заметное повышение ресурса работы горелки (отсутствуют циклы розжига, быстрого нагрева и остывания), а также достигается существенная экономия газового топлива.

Особенность третья: доступ к настройкам автоматики и фиксирование ошибок

Наличие «умного» управления и существование обратной связи между котлом и управляющим оборудованием открывает третью особенность протокола OpenTherm – возможность по одному протоколу получить полный доступ к настройкам автоматики котла и произвести их изменение с любого управляющего устройства (смартфона). Дополнительно открывается доступ к информации обо всех ошибках, случившихся при работе тепловой системы, что даёт неоценимый инструмент для обслуживающего и контролирующего работу оборудования персонала.

Плюсы:

• Минимальное колебание температуры воздуха в доме вне зависимости от температуры на улице, что обеспечивает максимальный комфорт;
• Минимальный расход топлива по сравнению с другими методами управления;
• Корректировка температуры идет за счет изменения модуляции пламени горелки, что минимизирует количество циклов включения/выключения;
• Возможность удаленного мониторинга состояния котла и изменения его настроек.

Минусы:

• Более высокая цена по сравнению с другим оборудованием, что компенсируется за счет меньшего потребления газа.

Прогноз погоды для котла

Следующий уровень автоматизации — способность управлять микроклиматом с помощью погодозависимой автоматики. Погодное регулирование обеспечивает оптимальную инерционность системы за счет выбора температуры теплоносителя (воды в радиаторах) в зависимости от температуры наружного воздуха. Кроме комнатного датчика самого контроллера погодозависимая автоматика предусматривает еще и уличный датчик. Все знают, что окна, стены теряют больше тепла с уменьшением температуры наружного воздуха. Поэтому логично предположить, что требуется повышение температуры отопительной воды с понижением температуры на улице. При этом температура воздуха внутри помещения при повышении температуры теплоносителя будет оставаться постоянной.

Допустим, вы установили на котле высокую температуру теплоносителя, а на улице потеплело. Несмотря на то что комнатный термостат выключит котел на заданной температуре, разогретые радиаторы еще некоторое время будут отдавать тепло и воздух прогреется еще на 2−3 градуса выше заданной температуры. В итоге в комнатах жарко, а сэкономили меньше возможного. Погодозависимая автоматика в таком случае поймет, что уличная температура повысилась, и значит, теплоноситель нужно разогревать не до 70 градусов, а, допустим, до 50, чтобы в помещении температура стала плюс 21 С. Отсюда и экономия топлива.

В межсезонье погодозависимая автоматика позволяет включать только контур теплых полов, устанавливать температуру для дневного и ночного времени суток. С ее помощью можно сэкономить еще 15% к экономии в системах с термостатным управлением.

Однако такие контроллеры стоят уже заметно дороже — 500 евро без датчиков и 800 с комплектом датчиков. Фирменная погодозависимая автоматика к котлу обойдется еще дороже.

К слову, каждый производитель современных котлов имеет свой протокол связи, поэтому и программаторы он к нему продает свои. Так, известные производители отопительных котлов Viessmann, Bosch, Buderus, Vailant, Baxi и т.д. предлагают свои термостаты и автоматику управления. Есть также модели котлов, которые имеют международный открытый протокол связи для коммуникации с устройствами сторонних производителей контроллеров. Это позволяет с меньшими затратами автоматизировать систему отопления, так как нефирменные устройства стоят несколько дешевле.

Основные производители контроллеров, доступные на нашем рынке, — Honeywell, Siemens. Комнатные термостаты производят под брендом Euroster, Salus, Auroton. Плюс китайские бренды.

Подбор и настройка оборудования

Вопросы эксплуатации системы теплоснабжения частного дома, в отличие от централизованных систем, целиком ложатся на ее владельцев. И одной из задач, которые приходится решать — это вопрос правильного подбора газового оборудования.

Опыт эксплуатации систем показывает, что правильно подобранный котел должен работать не менее 30% отопительного периода.

Среднее же значение потребляемой мощности котла на квадратный метр отапливаемого помещения (при высоте потолков до 3 метров) составляет около 100 ватт.

Также практика показывает, что установка котла или горелки слишком высокой мощности может создавать множество проблем, связанных с перерасходом газа, трудностью подбора температуры в отапливаемых помещениях и надежностью работы системы.

После подбора и установки системы теплоснабжения, а также при каждом ее запуске проводятся следующие регулировки:

1. Полный прогрев котла.
2. Полное открытие шибера дымохода.
3. Выставление пламени горелки на максимальную мощность (пламя при этом должно состоять из синего и желтого сегментов).
4. Перекрытие крана подачи газа на опуске для удаления желтого сегмента пламени.
5. Проверка автоматики безопасности и рабочих режимов котла.

Важно! Настройка правильного цвета пламени газовой горелки имеет ключевое значение для полного сгорания газа без образования сажи, оседающей на стенках топки и дымохода, снижающей эффективность работы системы и увеличивающей расход газового топлива.

Как отрегулировать мощность горелки

Если горелка значительно превосходит котел по мощности, ей может не хватать объема топки, притока воздуха через шиберы и от наддува. Горение пламени в этом случае становится малоуправляемым, и пламя горелки желтеет.

Неполное сгорание газового топлива вызывает закопчение топки и дымохода продуктами горения, а часть энергии рассеивается в окружающее пространство, повышая расход топлива.

Фото 1. Запорный кран помогает регулировать подачу газа в случае возникновения неполадок с котлом.

В этом случае мощность горелки можно уменьшить прикрытием крана подачи газа на опуске.

Однако, если мощность будет постоянно установлена на минимальное значение, это снизит эффективность работы и диапазон регулировок системы.

Справка! При выборе газовой горелки, помимо габаритов камеры сгорания и геометрии факела, важно учитывать соответствие паспортных значений минимальной и максимальной мощности и способов ее регулирования, а также расход газа горелкой.

Высокое потребление газа

Причиной высокого расхода газа часто является неэффективная работа теплообменника котла. Теплоноситель, проходящий через теплообменник, несет с собой частицы окалины и солей, которые могут откладываться на внутренних стенках теплообменника, снижая его теплопроводность и увеличивая количество требуемого топлива для нагрева.

Обычно проблема с теплообменником проявляется характерным шумом, исходящим от работающего котла, напоминающим свист или бульканье, похожее на закипание чайника.

В этом случае потребуется ручная чистка теплообменника или его промывка специальным составом.

Причиной высокого расхода газа также может стать его пониженная калорийность, вызванная недостаточной его осушкой газораспределяющей компанией. Норма низшей теплоты сгорания бытового газа должна составлять не менее 7600 ккал на один кубический метр, на практике же калорийность газа может снижаться до 4000 ккал.

Важно! При приобретении газового оборудования важно принимать в расчет состав и минимальное давление газа в конкретной системе газоснабжения, чтобы оборудование работало устойчиво.

Нехватка воздуха для горения

Нехватка воздуха для горения газа может быть вызвана неисправностью системы наддува. В этом случае необходимо проверить настройки электронного регулятора температуры и наддува, а также дроссельную заслонку.

Если горелка зажигается с хлопком, это может означать, что отверстия подвода первичного воздуха закрыты или забиты пылью.

В этом случае необходимо отрегулировать пламя регуляторами подачи воздуха или очистить отверстия от пыли.

Если пламя имеет значительный желтый сегмент, это может быть вызвано дефектом горелки. В этом случае мощность горелки можно уменьшить прикрытием крана подачи газа на опуске.

Повышенное давление: регулировка крана подачи газа

При работе горелки могут возникать ситуации:

• цвет пламени горелки красно-оранжевый или красный;
• пламя горелки выбивается за пределы отведенного ему пространства;
• пламя горелки загорается и тут же или через некоторое время гаснет, или загорается с хлопком.

Эти признаки могут указывать на повышенное давление газа в системе газоснабжения, т. к. зимой поставщик газа часто повышает нормативное давление с 200-220 мм вод. ст. до давления 280 мм вод. ст.

В этом случае понизить давление газа можно:

• прикрытием крана подачи газа на опуске;
• установкой, указанной в паспорте на горелку дроссельной шайбы;
• установкой регулятора давления газа.

Важно! Приобретая газовое оборудование, особенно импортное, важно учитывать его работу в конкретной системе газоснабжения, т. к. каждый производитель выпускает оборудование со своими величинами рабочего оптимального и минимального давления газа.

Слабая тяга котла

Слабая тяга может появляться по различным причинам. Если горелка загорается и тут же гаснет, или зажигается с хлопком, это может означать наличие большого количества сажи в котле и или в дымоходе, мешающей созданию тяги.

В этом случае необходимо проверить наличие тяги в дымоходе и в котле через смотровое окно, и, при необходимости, очистить их от сажи самостоятельно или обратившись в специальную службу.

Слабая тяга также может возникать при смене погоды, не позволяющей газам покидать топку, а приточному воздуху поступать в котел.

В этом случае необходимо уменьшить мощность горелки прикрытием крана подачи газа на опуске, а также организовать достаточную вентиляцию в помещении.

Справка! При слабой тяге котла также важно уточнить конструкцию его дымохода, оно должно соответствовать правилам СНиП 2.04.05-91 и ДБНВ.2.5-20-2001.

Тактование

Если мощность котла превышает размер отапливаемых помещений, это может приводить к частому отключению и включению котла на нагрев, или его тактованию.

Частота тактования при этом может достигать 2-3 минут.

Чтобы избежать тактования, необходимо:

1. Подбирать котел с модулируемой высотой пламени горелки и подходящей для отапливаемых площадей мощностью.
2. Если котел управляется по температуре теплоносителя, необходимо максимально увеличить его объем в системе для более длительного его остывания.
3. Если котел управляется комнатным термостатом, необходимо перенести термостат в самое холодное помещение для увеличения тепловой инерции системы, а также отрегулировать температуру воздуха в помещениях вентилями на радиаторах.

Важно! Если тактование связано с повышенной мощности горелки, это может спровоцировать прогорание основного теплообменника. В этом случае горелку необходимо своевременно заменить.

Экономия и регулярное техническое обслуживание оборудования

Принципиальное устройство традиционного газового котла практически одинаково, независимо от производителя. Тепловая энергия от сгорания газа передается теплоносителю через теплообменник. Теплообменников в котле может быть либо один, либо два. Во время работы любого газового котла снаружи происходит загрязнение поверхности теплосъёма сажевыми отложениями, изнутри накипью.

Из практики можно сказать, что крайне редко система заполняется специальной подготовленной водой или водопровод оборудован системой водоподготовки. Особенно это касается многоквартирных домов, в которых владельцы получают готовую систему отопления вместе с квартирой.

Образование накипи и сажи на стенках теплообменника постепенно будут снижать характеристики теплопередачи, и на нагрев будет расходоваться больше энергии.

Поэтому, ежегодное регулярное техническое обслуживание обязательно будет сказываться на экономичности работы оборудования в лучшую сторону! В особенности это относится к котлам с битермическими теплообменниками, которые в виду конструктивного устройства плохо поддаются промывке.

Как бороться с тактованием?

Считается, что тактование приводит к преждевременному механическому износу деталей горелки, но точной статистики нет ни у производителей, ни у тех, кто занимается обслуживанием систем отопления.

Для большинства клапанов бытовых газовых горелок нет норм на количество срабатываний в единицу времени. Поэтому тактование не всегда означает, что имеют место серьезный сбой в работе или брак, но, тем не менее, сигнализирует о том, что определенные проблемы все же есть, и искать их нужно в системе отопления. Самые частые причины такого поведения клапана — это:

1. Избыточная мощность котла. Система отопления (радиаторы, регистры) не успевает рассеивать то количество тепла, которое вырабатывает горелка. Если не планируется расширение отапливаемой площади, то единственный выход — заменить горелку на менее мощную.
2. Не хватает производительности или напора циркуляционного насоса. Все ЦН для бытовых систем отопления имеют 3 режима работы. Если переключение на самую высокую производительность не помогает, нужно заменить насос.
3. Плохая гидравлическая балансировка системы отопления. Решение очевидно: выполнить балансировку.

Необходимо также помнить, что весной и осенью, когда теплопотери здания невысокие, тактуют практически все котлы, управляемые встроенным термостатом. Установка комнатного термостата и / или погодозависимой автоматики решает проблему тактования и способствует снижению расхода газа в межсезонье.

Котлы, работающие на газе, являются оптимальным решением для отопления практически любого помещения. Они просты в использовании, имеют небольшие размеры и солидный срок эксплуатации, поэтому одинаково подходят как для частых домов, так и для квартир.

Любой газовый котел имеет 3 основных компонента:

• газовая горелка;
• теплообменники;
• система управления и контроля.

В зависимости от модели котел может иметь различное дополнительное оборудование, такое как насос, вентилятор, расширительный бак, предохранительный клапан, электронную систему управления, диагностики и защиты. Если у котла есть такие дополнительные элементы, то его вполне можно считать миникотельной, которая работает полностью в автоматическом режиме. Она самостоятельно поддерживает заданную программой температуру, контролирует все внутренние процессы, а в случае аварии перекрывает подачу газа и отключается.

Принцип работы котла

Чтобы понять, как работает газовый котел отопления, нужно не только знать его устройство, но и разобраться, какие программы и функции в нем заложены. В своей работе котел ориентируется на показания датчиков. Он при помощи встроенной электроники определяет потребность в горячей воде и запускает работу управляющей газовой арматуры. После этого включается газовая горелка, которая нагревает воду в теплообменнике до определенной температуры, и циркуляционный насос, который тут же разносит ее по системе отопления. После того как температура в системе достигает заданного значения, котел выключает горелку и переходит в режим ожидания. Когда температура в системе отопления снижается до определенного показателя, котел снова включает горелку и цикл повторяется.

По такой схеме работают все одноконтурные котлы в режиме отопления. Двухконтурные котлы выполняют точно такой же цикл, но его работу может прервать система горячего водоснабжения (ГВС). Двухконтурный котел имеет более сложную систему подготовки воды, так как выполняет сразу 2 функции:

• отопление помещения;
• горячее водоснабжение.

У него, кроме основного теплообменника, имеется второй контур (скоростной теплообменник), который и предназначен для подготовки горячей воды. Двухконтурный котел может работать в 2 режимах:

• летний – только подготовка горячей воды для системы водоснабжения (ГВС);
• зимний (смешанный) – нагрев воды для системы отопления и для ГВС.

Если котел работает в зимнем режиме, то вода нагревается в первичном теплообменнике и разносится циркуляционным насосом по системе отопления. При открытии крана горячей воды в котле срабатывает датчик протока. Он подает сигнал на плату управления, которая переключает трехходовой клапан из режима отопления на режим ГВС. В результате горячая вода из основного теплообменника не идет на батареи, а остается в котле.

Она начинает циркулировать по кругу, проходя через вторичный теплообменник и нагревать воду для ГВС.

Вторичный теплообменник пластинчатый, поэтому вода практически моментально нагревается, и мы мгновенно получаем в кране горячую воду. Происходит это до тех пор, пока кран горячей воды не закроется. После перекрытия воды датчик протока сообщает об этом плате, и она переключает трехходовой клапан в изначальное положение, а нагретая вода из первичного теплообменника снова поступает в систему отопления.

Из описания видно, что принцип работы газового котла не позволяет одновременно работать отоплению и подавать горячую воду. Однако уже есть специальные теплообменники, которые могут это делать (о них будет рассказано ниже).

Устройство газового котла

Котлы различных производителей могут отличаться устройством и расположением элементов, однако они все имеют типичную схему. Мы ее рассмотри на примере устройства двухконтурного котла (как самого сложного).

Он имеет такие основные элементы:

• газовый клапан для подачи топлива на горелку;
• газовую горелку;
• блок розжига;
• электрод розжига;
• датчик контроля наличия пламени;
• камеру сгорания газа;
• первичный (основной) теплообменник;
• вентилятор;
• датчик тяги отработанных газов – маностат;
• датчик температуры воды в первичном контуре;
• аварийный датчик температуры воды первичного контура;
• расширительный бачок;
• циркуляционный насос первичного контура;
• фильтр системы отопления;
• датчик давления воды в системе отопления;
• кран подпитки водой системы отопления;
• предохранительный клапан системы отопления;
• трехходовой клапан;
• теплообменник горячего водоснабжения (ГВС);
• байпас;
• датчик протока ГВС;
• фильтр ГВС;
• кран слива воды;
• электронный блок управления (плата управления);
• регуляторы температуры системы отопления и ГВС;
• переключатель режимов работы (лето, зима).

Как видно из большого количества разнообразных датчиков, половина устройств осуществляет мониторинг работы системы и позволяет котлу безопасно работать в автоматическом режиме. Кроме этого у котла имеются стандартные штуцеры для:

• подачи топлива на газовый клапан;
• подачи воды в систему отопления;
• входа обратной воды из системы отопления;
• входа холодной воды для ГВС;
• выхода подогретой воды ГВС.

Чтобы более ясно понять работу котла нужно рассмотреть каждый узел в отдельности и определиться с его функциями и назначением. Стоит сразу запомнить что «лишних» и «маловажных» деталей в котле не бывает, и выход из строя даже одной из них приведет к поломке или неправильной работе котла. Ниже мы детально разберем самые важные блоки газового котла, и какие элементы в него входят.

Газовая горелка и система удаления дыма

Основным элементом газового котла является горелка. В современных котлах она модулируемая, то есть способна менять количество потребляемого газа. Эта функция при розжиге и в начале цикла нагрева уменьшает подачу газа (нагрев теплообменника происходит постепенно). Затем увеличивает подачу газа при приближении к заданной температуре и поддерживает ее. Когда вода нагревается и приближается время отключения, газа подается меньше. Таким образом, снижается расход газа до 15% и уменьшается количество циклов включения-выключения, что увеличивает срок службы котла.

Подготовка и подача топлива осуществляется при помощи газового клапана. Во время работы подача топлива регулируется при помощи шагового электродвигателя. Он управляются микропроцессором электронной платы по заложенной на заводе в него программе. Таким образом, при помощи штатной панели управления вы можете задавать необходимую температуру системы отопления и ГВС.

Также на горелке расположен электрод розжига и датчик контроля наличия пламени. Горелка находится в замкнутой камере сгорания, которая оканчивается выводом отработанных газов. На выводе установлен вентилятор для принудительного удаления дыма. Перед вентилятором есть датчик тяги – моностат, который сразу отключит котел, если дым не будет вытягиваться. Особенно часто маностат срабатывает в сильные морозы, когда в выхлопной трубе замерзает конденсат и перекрывается канал выхода отработанных газов.

Теплообменники

Теплообменники делятся на два вида: первичный и вторичный. Первый устанавливается над горелкой, так как в нем подогревается вода первого (отопительного) контура. Он представляет собой набор медных трубок, в которых циркулирует вода с помощью проточного насоса. Для увеличения полезной площади и быстроты нагрева воды на трубки напрессовываются медные пластины (ребра).

Вторичный теплообменник нужен для подогрева воды ГВС. Он имеет отличительные особенности, которые позволяют моментально нагревать воду. Выглядит теплообменник как набор пластин, между которыми раздельно циркулирует вода перового и второго контура. Когда открывается кран горячей воды, вода в первичном контуре идет не на систему отопления, а перенаправляется на вторичный теплообменник. Таким образом, вместо обогрева батарей происходит нагрев воды контура ГВС. Особенность двухконтурного котла в том, что отопление и подогрев воды ГВС не может производиться одновременно. В домашних условиях это практически не заметно, так как расход горячей воды незначителен по сравнению с работой системы отопления.

Когда суточный расход воды велик и составляет конкуренцию системе отопления, используются двухконтурный котел с битермическим теплообменником. Он характеризуются тем, что имеют только один теплообменник, который расположен над горелкой. Его конструкция немного сложнее и внутри трубок основного контура идут трубки контура ГВС. Получается, что горелка нагревает всего один теплообменник, в котором одновременно находится вода системы отопления и ГВС (потому и называют его битермический).

Система ГВС

Главным отличием двухконтурных котлов является система горячего водоснабжения (ГВС). Она позволяет практически мгновенно получать горячую воду. Для этого в котле имеется вторичный контур ГВС, который состоит из пластинчатого теплообменника, датчика протока воды и трехходового клапана. Главным датчиком, который управляет процессом запуска вторичного контура, является датчик протока. При открытии крана он подает команду на плату управления, а та, в свою очередь, на трехходовой клапан, который перекрывает подачу воды на систему отопления и направляет ее на пластинчатый теплообменник ГВС. В результате горячая вода, которая нагревается в основном теплообменнике, с помощью насоса начинает циркулировать по «малому» кругу внутри котла, проходя через теплообменник ГВС и нагревая в нем воду.

Байпас

Он соединяет прямой и обратный трубопровод основного контура. На байпасе установлен регулируемый перепускной клапан, который при возникновении критического давления открывается, и часть воды перетекает из прямого трубопровода в обратный. Клапан обеспечивает отсутствие гидравлических ударов, при включении насоса и ограничивает максимальную скорость циркуляции воды в системе отопления.

Расширительный бачок

При нагреве вода начинает расширяться в системе отопления и чтобы компенсировать избыток давления, устанавливают расширительные бачки. Они есть у всех без исключения котлов, но могут отличаться формой и размерами (зависит от мощности котла).

Расширительный бак состоит из 3 частей:

• пространство под воду системы отопления;
• мембрана;
• пространство, накачанное азотом.

Бачок во время работы отопительной системы за счет мембраны нивелирует изменения давления, поэтому в процессе работы котла давление остается неизменным.

Плата управления и датчики

Какое бы ни было устройство газового котла, в нем обязательно есть плата (блок) управления. Она позволяет выставить необходимые режимы котла, контролирует и анализирует информацию от датчиков, осуществляя автоматическое управление всеми процессами в системе. На самой плате нет никаких регулировок и настроек, все установки производятся на заводе. Единственное что может изменить пользователь – это подключить наружный датчик температуры. Если датчика нет, система контроля ориентируется на температуру воды в системе и при ее остывании запускает котел.

Если подключить датчик, система управления котла начнет ориентироваться уже по нему. Чтобы подсоединить наружный термометр на плате убирается перемычка, а вместо нее подключаются провода контрольного прибора. Существуют простые мембранные датчики, на которых только выставляются максимальная и минимальная температура в помещении. Есть и более сложные электронные датчики, в которых можно указывать не только температуру, но и время включения, отключения котла. Например, котел не будет работать пока вы на работе, а включится за час до вашего возвращения.

Нормальная работа котла, его надежность зависит от множества датчиков и систем контроля таких как:

• датчик давления газа в системе;
• датчик контроля наличия пламени;
• датчик тяги отработанных газов;
• датчик температуры воды в первичном контуре;
• аварийный датчик температуры воды первичного контура;
• датчик давления воды в системе отопления;
• предохранительный клапан системы отопления;
• датчик протока ГВС.

Благодаря им котел может самостоятельно работать в течение целого сезона без остановок и поломок.

Система блокировки котла

К сожалению, в процессе работы возникают проблемы не связанные с самим котлом, а возникающие по вине внешних факторов. Например, если в доме отключат газ, то котел моментально это определит и отключится. Перезапустить его придется вручную, выполнив специальные команды.

При возникновении ошибок или аварий в работе котла он сразу прекращает работу и подает условный сигнал. В моделях с электронным монитором высвечивается код ошибки в виде набора цифр или букв. В устройствах с аналоговым (механическим) управлением ошибка обозначается морганием индикаторов.

В паспорте любого котла имеется таблица с кодами ошибок, их расшифровкой и инструкцией как сбросить (устранить) аварию. Такие таблицы легко найти в интернете, тем более коды ошибок практически у всех котлов совпадают.